Publikationen zum Fachbereich Bedienbarkeit

Publikationen in Zeitschriften und Büchern

• Peter Massuthe, Alexander Serebrenik, Natalia Sidorova, and Karsten Wolf. Can I find a Partner? Undecidablity of Partner Existence for Open Nets. Information Processing Letters, 108(6): 374--378, November 2008.

• Wolfgang Reisig, Karsten Schmidt, and Christian Stahl. Kommunizierende Workflow-Services modellieren und analysieren. Informatik - Forschung und Entwicklung, pp 90-101, October 2005.

  Abstract: Zur adäquaten Nutzung von Workflow-Implementierungen kommunizierender Geschäftsprozesse werden Konzepte vorgeschlagen,die von konkreten Implementierungen abstrahieren. Auf der Basis von Petrinetzen werden unterschiedliche Varianten der Bedienbarkeit von Workflows charakterisiert und dafür Entscheidungsalgorithmen vorgestellt. Die Angemessenheit des Ansatzes wird am Beispiel der Semantik von Komponenten der Geschäftsprozess-Modellierungssprache BPEL demonstriert.

  

Konferenzbeiträge und Beiträge auf Workshops

• Wolfgang Reisig, Dirk Fahland, Niels Lohmann, Peter Massuthe, Christian Stahl, Daniela Weinberg, Karsten Wolf, and Kathrin Kaschner. Analysis Techniques for Service Models. In Second International Symposium on Leveraging Applications of Formal Methods, Verification and Validation, 2006 (ISoLA 2006), 15-19 November 2006, Paphos, Cyprus, pages 11-17, November 2006. IEEE Computer Society.

  Abstract: The paradigm of Service-Oriented Computing (SOC) provides a framework for interorganizational business processes and for the emerging programming-in-the-large. The basic idea of SOC, the interaction of services, rises a lot of issues such as proper termination of interacting services or substitution of a service by another one. Such issues can be addressed by means of models of services. We show how services can intelligibly be modeled, and we present algorithms and tools to analyze properties of service models. To make sure that our models properly reflect real world issues of services, we model and investigate services represented in established languages such as WS-BPEL.

  

• Carsten Frenkler and Karsten Schmidt. Modellierung und Analyse transaktionaler Geschäftsprozesse. In Karsten Schmidt and Christian Stahl, editors, 12. Workshop Algorithmen und Werkzeuge für Petrinetze (AWPN 2005), Proceedings, pages 72-77, September 2005. Humboldt-Universität zu Berlin.

  Abstract: Wie erweitern in dieser Arbeit Workflow-Module um ein Konzept, mit dem derEinfluß eines Datenbanksystems auf die Bedienbarkeit eines Geschäftsprozesses untersucht werden kann. Wir integrieren transaktionale Eigenschaften als internes Verhalten in Workflow-Module und können damit Bedienbarkeit und Einhaltung transaktionaler Eigenschaften durch Analyse entscheiden.

  

• Karsten Schmidt. Controllability of Open Workflow Nets. In Jörg Desel and Ulrich Frank, editors, Enterprise Modelling and Information Systems Architectures, volume P-75 of Lecture Notes in Informatics (LNI), Bonn, pages 236-249, 2005. Entwicklungsmethoden für Informationssysteme und deren Anwendung (EMISA, RWTH Aachen), Köllen Druck+Verlag GmbH.

• Daniela Weinberg and Karsten Schmidt. Reduction Rules for Interaction Graphs. In Karsten Schmidt and Christian Stahl, editors, 12. Workshop Algorithmen und Werkzeuge für Petrinetze (AWPN 2005), Proceedings, pages 60-65, September 2005. Humboldt-Universität zu Berlin.

  Abstract: The internet today has grown to be more than just being a basisfor exchanging information. It steadily becomes a platform for processing business processes. Many companies distribute their service with the help of web services or integrate other web services into their own workflow. However, before a web service gets published it should be examined well. We will introduce a way of examining the controllability of a web service. We propose the interaction graph of a web service, that is modelled by an open workflow net. To verify whether such a net is controllable or not it is sufficient to construct a reduced interaction graph. We will define reduction rules that minimize the size of the graph greatly. The analysis using the interaction graph as well as the reduction rules are implemented and have been integrated into an analysis tool kit for web services.

  

Technische Berichte

• Wolfgang Reisig, Karsten Schmidt, and Christian Stahl. Verteilte Geschäftsprozesse modellieren und analysieren. Informatik-Berichte 182, Humboldt-Universität zu Berlin, February 2005.

  Abstract: Verteilte Geschäftsprozesse nutzen das Internet, um auf heterogenen Rechnerstrukturen Dienste auszubieten. Modellierungstechniken und Implementierungssprachen für solche Dienste werfen im Vergleich mit herkömmlichen Rechnern grundlegend neue Fragestellungen auf. Wir diskutieren einige davon und zeigen, wie Petrinetze ihre Beantwortung ermöglichen.

  

• Karsten Schmidt. Controlability of Distributed Business Processes. Informatik-Berichte 180, Humboldt-Universität zu Berlin, 2005.

• Axel Martens, Christian Stahl, Daniela Weinberg, Dirk Fahland, and Thomas Heidinger. Business Process Execution Language for Web services - Semantik, Analyse und Visualisierung. Informatik-Berichte 169, Humboldt-Universität zu Berlin, July 2004.

  Abstract: Moderne Systeme der Informationstechnik bestehen zumeist aus einer Vielzahl von Komponenten, die in einem Netzwerk auf verteilten Knoten ausgeführt werden. Mit dem Web-Service-Ansatz können solche Systeme einfacher und flexibler entwickelt werden. Diese Arbeit befasst sich mit der Modellierung, Visualisierung und Analyse von Web Services. Ein Web Service kapselt eine Anwendung und stellt diese über ein wohldefiniertes Interface der Außenwelt zur Verfügung. Im Gegensatz zu früheren Ansätzen dienen eine Reihe zusammenhängender Technologien zur Beschreibung eines Web Service. Diese Arbeit beschäftigt sich vor allem mit der internen Struktur eines Web Service, beschrieben mit Hilfe der Business Process Execution Language for Web Services (BPEL4WS) [ACD+02]. Der Web-Service-Ansatz bietet ein homogenes Konzept von Komponenten und ihrer Komposition ber einem heterogenen Netzwerk. Damit ist die syntaktische Grundlage für die Entwicklung verteilter Systeme gelegt. Wesentlich für den Erfolg der Web Services ist jedoch die Beantwortung der semantischen Fragestellungen: Passen zwei gegebene Web Services inhaltlich zusammen? Kann in einem verteilten System ein gegebener Web Service durch einen anderen ersetzt werden? Entspricht ein konkreter Web Service einer gegebenen abstrakten Spezifikation? Diese Arbeit befasst sich mit der Beantwortung dieser und weiterer Fragestellungen im Web-Service-Ansatz: In einem ersten Schritt entwickeln wir eine formale Semantik für die Sprache BPEL4WS. Darauf aufbauend werden Methoden zur Analyse verteilter Systeme auf die konkreten Anforderungen bertragen und neue Verfahren entwickelt. Für die Diskussion der Modelle und Eigenschaften entwickeln wir eine intuitive graphische Repräsentation der Sprache BPEL4WS. Das Ziel der Forschungen ist die Umsetzung der Methoden in einem integrierten Entwicklungswerkzeug für BPEL4WS. Die vorliegende Arbeit beschreibt die ersten Ergebnisse in einem laufenden Projekt.

  

Studien- und Diplomarbeiten

• Christian Gierds. Ein schärferes Kriterium für die Wahl von Endzuständen in Bedienungsanleitungen, Liberalsten Partnern und Public Views. Studienarbeit, Humboldt-Universität zu Berlin, October 2007.

  Abstract: In der Welt der Service Orientierten Architektur (SOA) besteht der Bedarf, Dienste auf ihre mögliche Interaktion mit anderen Diensten hin zu untersuchen. Dienste werden wir in Form von Serviceautomaten betrachten, die als asynchron kommunizierende Automaten definiert sind. Um die Frage einer sinnvollen, also verklemmungsfreien Kommunikation zu klären, gibt es das Konzept der Bedienungsanleitungen. Wie werden für diese ein scharfes Kriterium für die Wahl der Endzustände angeben und zeigen, dass diese Wahl sich in vorhandene Konzepte integriert. Besonderes Augenmerk werden wir dabei auf den Liberalsten Partner und den Public View eines Serviceautomaten werfen und an diesen unsere Definition rechtfertigen.

  

• Andreas Kerlin. Bedienbarkeit unter Kausalität. Diplomarbeit, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II, January 2007.

• Jens Kleine. Transformation von offenen Workflow-Netzen zu abstrakten WS-BPEL-Prozessen. Diplomarbeit, Humboldt-Universität zu Berlin, July 2007.

  Abstract: In dieser Arbeit präsentieren wir eine Transformation von offenenWorkflow-Netzen zu abstrakten WS-BPEL-Prozessen. Als Web Services implementierte Geschäftsprozesse sind zunehmend verbreiteter und von größerer finanzieller Bedeutung. Daher müssen sie vor ihrem Einsatz auf wichtige Eigenschaften wie korrekte Terminierung oder Bedienbarkeit überprüft werden. Die häufig eingesetzte Modellierungssprache WS-BPEL ist jedoch auf Grund ihrer fehlenden formalen Semantik nicht analysierbar. Aus diesem Grund existieren Werkzeuge zur Überführung von WS-BPEL-Prozessen in die Petrinetzklasse der offenen Workflow-Netze. Für diese kann auf eine Reihe von Tools zur formalen Analyse von Geschäftsprozessen zurückgegriffen werden. Unsere Transformation ermöglicht es, die Ergebnisse dieser Analysewerkzeuge vollautomatisch in WS-BPEL-Prozesse zurück zu übersetzen. So können unter anderem Beispiele für im Prozess auftretende Fehler und bedienende Partner als WS-BPEL-Code an den Anwender zurückgegeben werden, ohne dass dieser sich dazu mit den, in den Zwischenschritten der Analyse verwendeten, Petrinetzen auskennen muss. Zudem bietet unsere Transformation die Möglichkeit Geschäftsprozesse graphbasiert als offene Workflow-Netze zu modellieren und diese anschließend automatisch in einen abstrakten WS-BPEL-Prozess zu übersetzen.

  

• Peter Laufer. Public-View-Generierung. Diplomarbeit, Humboldt-Universität zu Berlin, November 2007.

  Abstract: Die Analyse und Optimierung der Geschäftsprozesse ist von enormer Bedeutung für den langfristigen Erfolg eines Unternehmens. Die Märkte sind heutzutage zunehmend global und befinden sich in stetem Wandel, was eine fortwährende Überprüfung und Anpassung der Prozesse innerhalb eines Unternehmens erfordert. Durch den rasanten technologischen Fortschritt und den vermehrten Einsatz von Computern lassen sich immer größere Teile von Prozessen automatisieren. Einen neuen Ansatz zur Realisierung der IT-Infrastruktur in Unternehmen stellt dabei die service-orientierte Architektur (SOA) dar. Services, die eine wohldefinierte Funktionalität in einem Netzwerk zur Verfügung stellen, lassen sich unter relativ geringem Aufwand zu neuen Prozessen kombinieren und bei Bedarf ersetzen, ohne dass eine kostenintensive Anpassung vorhandener Lösungen erforderlich ist. Über das Internet können Dienste als sog. Web-Services zur Verfügung gestellt werden und so in die Abläufe der Prozesse anderer Unternehmen integriert werden. Um Services für potentielle Interessenten bekannt zu machen, muss eine Beschreibung der Funktionalität bei einem Verzeichnisdienst (service broker) hinterlegt werden. Im Bereich der Veröffentlichung von Services in Verzeichnisdiensten bieten sich zwei Konzepte zur Abstraktion von unternehmensinternen Informationen der Prozesse an: der Public View und die Bedienungsanleitung. Während für beliebige Prozesse eine Bedienungsanleitung automatisch berechnet werden kann und es Algorithmen gibt, die auf Basis der Bedienungsanleitungen entscheiden können, ob zwei Prozesse problemlos miteinander interagieren können, muss ein Public View bisher noch von einem Entwickler per Hand modelliert werden. Eine solche Modellierung ist jedoch aufwendig, fehleranfällig und kann ohne eine anschließende Verifikation nicht garantieren, dass sich der ursprüngliche Prozess P und sein Public View P' in Bezug auf die Bedienbarkeit äquivalent verhalten. Wir wollen uns in dieser Arbeit daher mit Verfahren zur automatischen Public-View-Generierung befassen. Verschiedene Ansätze werden im Detail vorgestellt und miteinander verglichen. Anhand von Fallstudien werden wir die Stärken und Schwächen der Verfahren näher beleuchten und Empfehlungen zu deren Einsatz ableiten.

  

• Gerrit Müller. Strukturelle Analyse von offenen Workflow-Netzen hinsichtlich Bedienbarkeit. Studienarbeit, Humboldt-Universität zu Berlin, January 2007.

• Alexander Schulz. Zielgerichtete Strategien. Studienarbeit, Humboldt-Universität zu Berlin, July 2007.

• Carsten Frenkler. Modellierung und Analyse transaktionaler Geschäftsprozesse. Diplomarbeit, Humboldt-Universität zu Berlin, July 2005.

  Abstract: Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit zwei wichtigen Aspekten von Geschäftsprozessen. Das ist einerseits die Frage, ob die Funktionalität eines Prozesses genutzt werden kann und andererseits die Frage, ob die Transaktionen eines Prozesses vernünftig verarbeitet werden können. Für die Analyse der beiden Aspekte wird ein geeignetes Modell benötigt. Hierfür werden die auf Petrinetzen basierenden Workflow-Module erweitert, indem transaktionale Eigenschaften in ein Petrinetz übersetzt werden und in das Modul integriert werden. Letztlich liefert die Analyse der Bedienbarkeit des erweiterten Moduls eine Antwort auf beide Fragen.

  

• Daniela Weinberg. Analyse der Bedienbarkeit. Diplomarbeit, Humboldt-Universität zu Berlin, October 2004.

  Abstract: Das heutige Internet wächst zunehmend von einer Plattform als Informationsquelle hin zu einer Basis für die Abwicklung von Geschäftsprozessen. Zahlreiche Firmen stellen ihre Dienste bereits mit Hilfe von Web-Services zur Verfügung oder integrieren andere bereitgestellte Web-Services in ihren Geschäftsablauf. Nach Studien einiger Forschungsinstitute geht der Trend in der heutigen IT-Branche stark zum Einsatz solcher verteilter Geschäftsprozesse. Es werden Schlagworte wie out-tasking, plug-and-play und Lego-Wirtschaft geprägt. Bevor ein Geschäftsprozess in Form eines Web-Services jedoch veröffentlicht wird, sollte dieser geeignet untersucht werden. Wir werden uns in dieser Arbeit diesem Thema mit Hilfe von Petri-Netz-Modulen nähern. Sie modellieren gerade die interne Struktur von Geschäftsprozessen und ermöglichen es, den Prozess geeignet zu analysieren. Uns interessiert bei der Analyse, ob die Funktionalität, die ein Web-Service bereitstellen soll, auch wirklich genutzt werden kann. Wir sprechen in diesem Zusammenhang von Bedienbarkeit. Für die Analyse definieren wir den Interaktionsgraphen eines Workflow-Moduls, welcher die Zustände des Moduls und dessen Interaktion mit einer Umgebung veranschaulicht. Auf dieser Grundlage können wir dann eine Bedienstrategie definieren, durch die das Modul bedient werden kann. Das hei¼t, wenn eine Umgebung das Modul so bedienen kann, dass dieses ordentlich terminiert, finden wir eine Bedienstrategie in dem Interaktionsgraphen des Moduls. Darüber hinaus bieten die Graphen dem Modellierer die Möglichkeit, einen Blick auf die Abläufe seines Moduls zu werfen und genau erkennen zu können, welche Zustände des Moduls bei welcher Interaktion mit der Umgebung eingenommen werden. Auf Grundlage dieser Analyse kann der Modellierer seinen Prozess überarbeiten, anpassen etc. Um die Bedienbarkeit der Workflow-Module durch den Interaktionsgraphen zu verifizieren, reicht es aus, einen reduzierten Graphen zu konstruieren. Wir werden Reduktionsregeln definieren, die den Nachweis der Bedienbarkeit in den reduzierten Graphen erhalten. Die in dieser Arbeit entwickelten Algorithmen sind implementiert und in Wombat4ws, einem Analysewerkzeug für Web-Services, integriert worden.

  

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